діод
Діод (англ. Diode), серед електронних компонентів, пристрої з двома електродами дозволяють струму текти лише в одному напрямку, і багато з них використовують функції випрямлення. В якості електронних перебудовуваних конденсаторів використовуються варикап-діоди (Varicap diodes). Спрямованість струму більшості діодів часто називають"випрямлення" функція. Найпоширеніша функція діода полягає в тому, щоб пропускати струм тільки в одному напрямку (зване прямим зміщенням) і зворотним (званим зворотним зміщенням). Тому діод можна вважати електронним варіантом зворотного клапана.
Ранній вакуумний електронний діод; це електронний пристрій, який проводить струм в одному напрямку. Усередині напівпровідникового діода є PN-перехід і дві вивідні клеми. Електронні пристрої мають односпрямовану провідність струму відповідно до напрямку прикладеної напруги. Як правило, кристалічний діод - це інтерфейс pn-переходу, утворений спіканням напівпровідника p-типу та напівпровідника n-типу. Шар просторового заряду формується по обидва боки від інтерфейсу, щоб утворити власне створене електричне поле. Коли прикладена напруга дорівнює нулю, дифузійний струм дорівнює дрейфовому струму, викликаному самозбудованим електричним полем, яке обумовлено різницею концентрації носіїв по обидва боки pn-переходу і знаходиться в електричній рівновазі. держава. Стан також є характеристикою діода в нормальному стані.
Ранні діоди включали"Cat's Whisker Crystals" і вакуумні трубки (так звані"Терміонічні клапани" у Великобританії). Більшість найпоширеніших діодів в даний час використовують напівпровідникові матеріали, такі як кремній або германій.
характеристика
просто
Коли подається пряма напруга, пряма напруга дуже мала на початку прямої характеристики, чого недостатньо, щоб подолати блокуючий ефект електричного поля в PN-переході. Прямий струм майже дорівнює нулю. Цей сегмент називається мертвою зоною. Пряма напруга, яка не вмикає діод, називається напругою мертвої зони. Коли пряма напруга перевищує напругу мертвої зони, електричне поле в PN-переході долається, діод включається, і струм швидко зростає із збільшенням напруги. У діапазоні струму нормального використання напруга на клемах діода залишається майже постійною протягом періоду провідності. Ця напруга називається прямою напругою діода. Коли пряма напруга на діоді перевищує певне значення, внутрішнє електричне поле швидко слабшає, характерний струм швидко зростає, і діод проводить провідність. Це називається пороговою напругою або пороговою напругою, кремнієва трубка становить близько 0,5 В, а свищ — близько 0,1 В. Пряме падіння напруги кремнієвого діода становить приблизно 0,6~0,8В, а пряме падіння напруги германієвого діода становить приблизно 0,2~0,3В.
навпаки
Коли прикладена зворотна напруга не перевищує певного діапазону, струм через діод є зворотним струмом, утвореним дрейфуючим рухом неосновних носіїв. Оскільки зворотний струм дуже малий, діод знаходиться у вимкненому стані. Цей зворотний струм також називається зворотним струмом насичення або струмом витоку, і на зворотний струм насичення діода сильно впливає температура. Як правило, зворотний струм кремнієвої трубки набагато менший, ніж у танталової трубки. Зворотний струм насичення малопотужної кремнієвої трубки становить близько нА, а малопотужної — близько мкА. При підвищенні температури відбувається термічне збудження напівпровідника, збільшується кількість неосновних носіїв, збільшується і зворотний струм насичення.
зламатися
Коли прикладена зворотна напруга перевищує певне значення, зворотний струм раптово зростає. Це явище називається електричним пробою. Порогова напруга, яка викликає електричний пробой, називається напругою зворотного пробою діода. Під час електричного пробою діод втрачає односпрямовану провідність. Якщо діод не перегріється внаслідок електричного пробою, односпрямована провідність може не пошкодитися остаточно. Після зняття напруги продуктивність все одно відновиться, інакше діод буде пошкоджений. Тому зворотна напруга, прикладена до діода, не повинна бути занадто високою.
Діод являє собою пристрій з двома виводами з односпрямованою провідністю. Має електронний діод і кристалічний діод. Оскільки теплові втрати нитки нитки нижчі, ніж у кристалічного діода, діоди зустрічаються рідко. Він більш поширений і часто використовується. Це кристалічний діод. Діоди, характеристики односпрямованої провідності напівпровідникових діодів, використовуються майже у всіх електронних схемах і відіграють важливу роль у багатьох схемах. Це один з найперших напівпровідникових приладів, і його застосування також дуже широке.
Падіння напруги на діодній трубці: кремнієвий діод (несвітливого типу) має пряме падіння напруги 0,7 В, а ксенонова трубка має падіння напруги в прямому напрямку 0,3 В. Пряме падіння напруги світлодіода буде змінюватися в залежності від кольору освітлення. В основному є три кольори. Опорні значення падіння напруги наступні: падіння напруги червоного світлодіода становить 2,0-2,2 В, падіння напруги жовтого світлодіода становить 1,8-2,0 В, падіння напруги зеленого світлодіода становить 3,0-3,2 В. Номінальний струм при випромінюванні світла становить приблизно 20 мА.
Напруга і струм діода не є лінійними, тому при паралельному підключенні різних діодів слід підключати резистор.
Характеристика
Як і PN-перехід, діод має односпрямовану провідність. Типова діодна вольтамперометрія
Крива характеристики (малюнок). Коли на діод подається пряма напруга, коли значення напруги невелике, струм дуже малий; коли напруга перевищує 0,6 В, струм починає зростати в геометричній прогресії, що зазвичай називають напругою включення діода; коли напруга досягає приблизно 0,7 В, діод У повністю провідному стані це зазвичай називають напругою включення діода, як показано символом UD.
Для германієвих діодів напруга включення становить 0,2 В, а напруга включення UD — близько 0,3 В. На діод подається зворотна напруга, і коли значення напруги невелике, струм дуже малий, а значення струму є зворотним струмом насичення IS. Коли зворотна напруга перевищує певне значення, струм починає різко зростати, що називається зворотним пробою. Ця напруга називається напругою зворотного пробою діода і позначається символом UBR. Значення напруги пробою UBR різних типів діодів сильно варіюється, від десятків вольт до тисяч вольт.
